基于胸水来源肽/蛋白功能化的荧光共轭聚合物纳米探针：用于肺癌成像的创新策略

　　本研究针对肺癌精准成像中探针靶向性不足和生物相容性有限的难题，开发了一种新型硫醇功能化共轭聚合物纳米探针（POxC-SH NPs）。通过SMCC交联技术将肺腺癌患者胸水分离的肽/蛋白与纳米颗粒偶联，构建了具有患者个体化适应性的荧光成像平台。该探针在A549和BEAS-2B细胞系中展现出高效内化能力和低毒性特性，为肺癌靶向诊疗提供了创新解决方案。研究成果发表于《Biochimie》，推动了共轭聚合物材料在生物医学领域的转化应用。

　　

在生物医学成像领域，开发兼具高灵敏度和良好生物相容性的荧光探针始终是研究者追求的目标。传统有机荧光染料存在光稳定性差、易淬灭等局限，而无机量子点又面临重金属毒性的困扰。共轭聚合物纳米颗粒（Conjugated Polymer Nanoparticles, CPNs）因其优异的光学特性和可调控的表面化学，为生物成像提供了新思路。然而，如何使这些合成材料与复杂生物系统兼容，并实现疾病特异性靶向，仍是当前研究的瓶颈。

肺腺癌作为肺癌的主要亚型，早期诊断和精准治疗对其预后至关重要。胸水作为疾病微环境的重要组成部分，蕴含着丰富的疾病特异性生物标志物，包括肽类和蛋白质。若能利用这些天然靶向分子修饰荧光纳米探针，将有望构建出患者个体化的智能成像系统。

在此背景下，来自土耳其埃杰大学的研究团队在《Biochimie》发表了创新性研究成果。他们通过合成硫醇功能化的苯并恶二唑-咔唑共聚物（POxC-SH），采用再沉淀法制备了单分散荧光纳米颗粒（POxC-SH NPs），并利用从肺腺癌患者胸水中分离的肽类和蛋白质，通过SMCC（succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate）交联剂构建了生物偶联纳米探针。该系统不仅保持了共轭聚合物固有的强荧光特性，还通过生物分子的引入增强了靶向能力，为肺癌的精准成像提供了新型工具。

关键技术方法包括：采用再沉淀法制备单分散荧光纳米颗粒；通过SMCC交联实现胸水来源生物分子与纳米颗粒的定向偶联；运用光谱学、FTIR、XPS和质谱进行系统表征；选用A549（肺腺癌细胞）和BEAS-2B（正常支气管上皮细胞）双模型评估生物学性能；通过细胞毒性实验和内化研究验证探针的生物相容性和成像效能。

研究结果

纳米颗粒的制备与表征

通过再沉淀法成功制备了POxC-SH NPs，该纳米颗粒在水相介质中表现出强烈的光致发光特性、良好的胶体稳定性和单分散性。光谱分析显示其保留了共轭聚合物的典型光学特征，FTIR和XPS证实了表面硫醇基团的存在，为后续生物偶联提供了反应位点。

生物偶联纳米探针的构建

利用SMCC交联剂的NHS酯端与马来酰亚胺端分别与蛋白质氨基和纳米颗粒硫醇基反应，实现了胸水来源肽类/蛋白质与POxC-SH NPs的高效偶联。质谱分析证实了生物分子的成功连接，且偶联过程未显著影响纳米颗粒的光学性能。

细胞水平性能评估

在A549和BEAS-2B细胞系中，无论是原生纳米颗粒还是生物偶联纳米探针均表现出低细胞毒性。共聚焦显微镜观察显示，纳米颗粒能够有效内化进入细胞，且生物偶联版本显示出更强的细胞内积累趋势，提示胸水来源生物分子可能增强了细胞摄取效率。

研究结论与意义

本研究成功开发了一种基于硫醇功能化共轭聚合物的新型荧光纳米探针平台，通过创新性地利用肺腺癌患者胸水来源的生物分子进行功能化，实现了纳米探针的生物相容性提升和潜在靶向能力增强。该工作首次展示了将疾病特异性生物标志物直接用于纳米探针构建的策略，为开发患者个体化的诊疗工具提供了概念验证。

这种"患者适配型"纳米探针设计理念，不仅克服了传统靶向分子筛选过程的复杂性，还充分利用了疾病微环境中的天然靶向成分，为精准医学提供了新思路。所建立的SMCC介导的生物偶联方法具有普适性，可扩展到其他疾病类型的探针构建。此外，研究证实了共轭聚合物纳米材料在生物医学应用中的巨大潜力，特别是其优异的光学性能和可功能化特性，为后续开发多模式诊疗一体化平台奠定了坚实基础。

这项研究巧妙地将材料化学与临床需求相结合，架起了共轭聚合物化学与靶向生物医学应用之间的桥梁，为肺癌及其他疾病的精准诊断和治疗提供了新的技术路径。